Universidad Autnoma del Estado de Mxico Facultad de Ingeniera Ingeniera Mecnica

Diseo de equipo trmico 19/03/2015 Oscar Bernardino Lorenzo No. de cuenta: 1120808 Edgar Montes de Oca Contreras No. de cuenta: 0712615

EJERCICIO TRANSFERENCIA DE CALOR

Se hace circular agua a 95C por un tubo de cobre de calibre 16 de 1plg,

con una velocidad de 0.6 m/s. La superficie exterior expuesta al aire est a

20C, con un coeficiente de transferencia de calor superficial de

8.5W/m2C. Determinar la prdida de calor de 1m lineal de tubo.

propiedades agua a 95 C datos

1 961.5kg

m3

:=v 0.6

m

s:=

Di 2.210102

m:=

k1 0.677W

m K:=

Dex 2.54 102

m:=

Tex 95 C:=1 0.29710

3

kg

m s:=

Tw 20 C:=

Pr1 1.85:=kcobre 8.5

W

m2K

:=

con lo que:

Rev 1 Di

14.293 10

4=:=

Al ser mayor que 2300, el regimen es turbulento entonces 104

Calculamos el numero de Gr:

Gr g Tex Tw( ) Dex

3

2

9.016 106

=:=

A partir de este dato calculamos el numero de Raleigh:

Ra Gr Pr 4.129 107

=:=

Luego entonces obtenemos el numero de Nussell mediante la siguiente

correlacion:

Nu 0.6 0.387 Ra

1

6 1

0.559

Pr

9

16

+

8

27

+

2

:=

Nu 52.521=

heNu k

Dex1.296 10

3

kg

K s3

=:= he 1.296 103

W

m2K

=

Ahora calculamos las perdidas por unidad de longitud de la tuberia:

a ln2.54

2.21

0.139=:=

q

L

2 pi 95 20( )

1

2.21 102

4.308 103

2

a

8.5+

1

2.54 102

1.296 103

2

+

4.802 103

=:=q

L